[发明专利]基于回型试件的水凝胶材料单轴拉伸实验测量方法

摘要

本发明公开了一种基于回型试件的水凝胶材料单轴拉伸实验测量方法，包括步骤：1)制作回型水凝胶试件；2)安装回型水凝胶试件；3)拉伸实验，在实验过程中，用数字图像相关法记录试件两平行细长柱体中间部位即远离柱体端部处的变形，同时记录试验机上荷载的读数，实验后，结合数字图像相关法得到的试件应变，以及试验机上获取的荷载，获得PVA水凝胶材料准静态单轴拉伸实验的荷载‑位移曲线。本发明方法采用回型试件能够很好地解决水凝胶试件在试验机上的夹持问题，使水凝胶材料单轴拉伸实验能够顺利进行，且排除应力集中问题，试件的断裂点均匀分布。另外，还用数字图像相关法获得试件中部的变形，较准确地获得水凝胶材料单轴拉伸实验的实验数据。

主权项

1.基于回型试件的水凝胶材料单轴拉伸实验测量方法，其特征在于，包括以下步骤：1)制作回型水凝胶试件包括两根平行的细长柱体，两柱体两端分别被半椭圆实体相连，相连部分有半圆形凹槽，即半椭圆实体靠近两平行柱体的端面中间形成有半圆形凹槽，试件一体成型且左右对称，两平行柱体为回型试件的主体部分，柱体中部的变形是单轴拉伸实验的重要数据；半椭圆实体用于连接两柱体，其上的半圆形凹槽与刚性挂钩接触，将试件固定于试验机上；为避免刚性挂钩勒断试件，半圆形凹槽的半径要大于柱体截面边长；2)安装回型水凝胶试件用两刚性挂钩穿过试件，分别卡在两半圆形凹槽处，再用夹具夹持刚性挂钩另一端，挂钩直径与凹槽直径需相同，这样，回型水凝胶试件就会被固定于试验机上；3)拉伸实验实验过程中，用数字图像相关法记录试件两平行细长柱体中间部位即远离柱体端部处的变形，同时记录试验机上荷载的读数，由于两根圆柱体同时受到相同的荷载，且形状相同，材料相同，因此变形也相同，每根圆柱受到的荷载为试验机上读数的一半；实验后，结合数字图像相关法得到的试件应变，以及试验机上获取的荷载，获得PVA水凝胶材料准静态单轴拉伸实验的荷载‑位移曲线。